專利名稱：玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光譜分析領(lǐng)域，具體地說是一種玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
不均勻效應(yīng)是X射線熒光光譜定量分析中影響測量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素之一。目前，克服不均勻效應(yīng)的主要方法有研磨壓片法、溶解液化制樣法、熔融制樣法(玻璃熔片法)。研磨壓片法就是對粉末樣品進(jìn)行一定時(shí)間的研磨而后進(jìn)行加壓成型的制樣方法，其主要優(yōu)點(diǎn)為操作簡單，但僅能緩解不均勻效應(yīng)，而無法消除，對輕元素而言無論如何也達(dá) 不到定量要求。溶解液化制樣法通過特別的化學(xué)試劑和處理方法，把粉末樣品轉(zhuǎn)化為液態(tài)樣品，使相態(tài)單一，完全沒有不均勻效應(yīng)，但液態(tài)樣品對儀器往往有致命傷害，不到萬不得已，通常不推薦使用。熔融制樣法(玻璃熔片法)是將熔劑(如Na2B4O7)與粉末樣品以一定比例混合放入坩堝內(nèi)，于900-1300°C內(nèi)的某一固定溫度下熔融，冷卻熔融體即制得玻璃狀試樣的方法，通常稱為玻璃熔片法。高溫?zé)嵩赐ǔ殡姞t、高頻爐等。熔劑通常為Na2B407、Li2B407、LiB02等。熔融制樣法通過選擇合適的熔劑、經(jīng)過液態(tài)狀高溫熔融體的處理，可以完全消除粉末樣品所固有的不均勻效應(yīng)。熔融制樣法(玻璃熔片法)的最終目的是為X-熒光光譜分析測試提供一個(gè)合格的玻璃熔片，即相態(tài)均質(zhì)單一的高度玻璃化的玻璃熔片，該熔片要有足夠高的均勻性，其不均勻度對分析結(jié)果的影響越小越好。即只有均勻性足夠高的玻璃熔片，才能獲得準(zhǔn)確度足夠高的分析結(jié)果。其目視標(biāo)準(zhǔn)為均質(zhì)、透明、無裂紋，這只是一個(gè)粗略的評述，不能給出一個(gè)肯定的判定結(jié)果。最終的判定標(biāo)準(zhǔn)為測定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度，以此為依據(jù)對玻璃熔片是否合格，即是否足夠均勻，給出肯定的回答。那么，這種評判標(biāo)準(zhǔn)就會帶來了以下幾個(gè)問題—、目視標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)模糊準(zhǔn)則，判定結(jié)果似是而非，缺少量化指標(biāo)，無法決出裁決；而以測定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度來判斷玻璃熔片是否合格的準(zhǔn)則必須在整個(gè)分析方法建立完之后才能施行，在時(shí)間上過于滯后，即不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以至于延誤對該熔融制樣體系進(jìn)行及時(shí)的修正，使錯(cuò)誤繼續(xù)傳遞，有時(shí)會出現(xiàn)錯(cuò)誤擴(kuò)大化的可能。二、就X-熒光光譜分析制作校正曲線及進(jìn)行基體校正的特點(diǎn)而言，不論使用理論系數(shù)還是使用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行基體校正，都必須使用盡量多的標(biāo)準(zhǔn)樣品，通過多元回歸來制作校正曲線。對于偏離校正曲線的點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn))，有時(shí)很難判定是由基體干擾引起還是由玻璃熔片不合格所致，在取舍上往往會陷入兩難境地，這種窘境可能會導(dǎo)致不合格的玻璃熔片(標(biāo)準(zhǔn))被掩蓋而不被發(fā)現(xiàn)，使其在合格的玻璃熔片(標(biāo)準(zhǔn))中濫竽充數(shù)，使合格的玻璃熔片繼續(xù)受到不合格的玻璃熔片的影響，從而會引起誤判，特別是在消除基體干擾方面可能會產(chǎn)生校正過度，得出被認(rèn)為正確的其實(shí)是錯(cuò)誤的校正方法，對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生較大影響，有時(shí)甚至?xí)玫接羞`常理的分析結(jié)果。三、該判定準(zhǔn)則與制作校正曲線及進(jìn)行基體校正的聯(lián)系過于緊密，有互相依托、互相驗(yàn)證之嫌，就判斷的秉性而言，缺乏獨(dú)立性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單、測試效率高的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法。所謂均勻性就是玻璃熔片中的各元素在空間上分布的均勻性，即每個(gè)元素在玻璃熔片的每一點(diǎn)(該點(diǎn)通常稱為微區(qū)，其大小用直徑φ表示)的含量一致的程度，如果用反映含量的強(qiáng)度來表示，玻璃熔片的均勻性就是每一點(diǎn)(微區(qū))元素強(qiáng)度一致的程度。本發(fā)明的主要內(nèi)容就是對玻璃熔片選取多個(gè)微區(qū)，對其元素進(jìn)行進(jìn)行強(qiáng)度測量，觀察這些強(qiáng)度相互一致的程度，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，使用相對偏差來進(jìn)行評估，以此對均勻性進(jìn)行判定。相對偏差越小，玻璃熔片的均勻性越好。 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，選定一個(gè)含量最高的主元素或含量較高的生成酸性氧化物的元素作為測定元素，對熔片中選定的若干個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測，并對該元素的強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，當(dāng)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于O. 7時(shí)，該玻璃熔片具有足夠的均勻性，能夠滿足定量分析的要求，是一個(gè)合格的玻璃熔片；否則，該玻璃熔片的均勻性較差，不能進(jìn)行定量分析。優(yōu)選以直徑為I毫米的微區(qū)對玻璃熔片進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)?？呻S機(jī)選定若干個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測，最佳為9個(gè)微區(qū)。本發(fā)明的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果(一)由于使用了量化指標(biāo)(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)，可以對玻璃熔片是否合格(足夠均勻)給出肯定的判定，消除了以前似是而非答案模棱兩可的窘態(tài)；(二)由于在制作校正曲線時(shí)，對其所使用的標(biāo)樣進(jìn)行取舍，有了直接的有力證據(jù)，使校正效果更加合理有效；(三)可以較早地發(fā)現(xiàn)不合格的玻璃熔片，從而可以有效地阻止其進(jìn)入下面的程序而帶來災(zāi)難，使分析測試效率得到有效提高；(四)通過對玻璃熔片是否合格的判斷，能夠更具針對性的對熔融制樣技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，推動X-熒光光譜分析制樣技術(shù)的發(fā)展。
具體實(shí)施例方式以具體實(shí)施例對本發(fā)明的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法作以下詳細(xì)地說明。實(shí)施例一(微區(qū)大小的選取)X-熒光光譜分析測試就是對玻璃熔片的某一圓形區(qū)域進(jìn)行測量，通常用直徑φ (mm)表示，由測定光欄來控制，目前常用的光欄主要有φ30、φ20、φ10、φ 、 φ0·5，由φ 、 φθ.5控制的測量區(qū)域通常稱為微區(qū)。玻璃熔片有效檢測面的大小通常為φ30。為了區(qū)分出該檢測面上的差異(即元素含量的不同)使用φ30或φ20的光欄進(jìn)行檢測，顯然，沒有分辨能力。通過實(shí)驗(yàn)表明光欄φ10的區(qū)分能力也不明顯，而使用qpl、qpo.5的微區(qū)進(jìn)行的多點(diǎn)檢測，就能通過各檢測點(diǎn)測量數(shù)據(jù)(強(qiáng)度)的差異發(fā)現(xiàn)各檢測點(diǎn)元素含量的不同，即玻璃熔片的不均勻性。qpo.5的微區(qū)由于測量區(qū)域太小，測量強(qiáng)度會減弱太多，致使產(chǎn)生較大的測量誤差，這個(gè)誤差往往會掩蓋玻璃熔片的不均勻性帶來的差異，從而使玻璃熔片的不均勻性不能表現(xiàn)出來，故不宜采用。φ 的微區(qū)既能對φ30的玻璃熔片進(jìn)行有效的分辨，又能保持較高的測量強(qiáng)度、較小的測量誤差，以便更好地暴露出元素含量的不均勻性。因此，選定φ (直徑為I毫米)的微區(qū)進(jìn)行玻璃熔片的均勻性檢驗(yàn)。實(shí)施例二(測量元素的選取)對玻璃熔片中的所有元素進(jìn)行測量所得到的結(jié)果，無疑是最可靠的。但進(jìn)行全元素多點(diǎn)測量在實(shí)際操作中不僅不易實(shí)現(xiàn)，而且也沒有必要。因?yàn)榻?jīng)過長期的熔樣實(shí)驗(yàn)表明，對于組成熔融體的各種氧化物，不易混勻的氧化物通常為含量最高的氧化物和含量較高的酸性氧化物。如娃酸巖和招土礦系統(tǒng)中的Si02、Al203,灰?guī)r系統(tǒng)中的CaO、SiO2,鐵礦系統(tǒng)中的Fe203、Si02等。因此，對于任一熔融系統(tǒng)，選定一個(gè)含量最高的主元素或含量較高的生成酸性氧化物的元素作為選定的元素對其熔片中選定的多個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測即可。實(shí)施例三(測量點(diǎn)數(shù)的確定)一般來說，測量點(diǎn)越多，就越能反應(yīng)真實(shí)情況。但測量點(diǎn)不宜太多，因?yàn)樘鄷蚝臅r(shí)較多，而使得該分析方法所具有簡單、快速的優(yōu)點(diǎn)蕩然無存，因此對測量點(diǎn)數(shù)必須仔細(xì)選擇。實(shí)驗(yàn)如下，選擇經(jīng)過多次檢測的均勻性比較好(準(zhǔn)確度較高)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，例如GBW07106，對其中的主元素Si分別選擇不同的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行檢測，同時(shí)實(shí)驗(yàn)了檢測點(diǎn)的選定方式對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，即采用隨機(jī)和非隨機(jī)兩種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。非隨機(jī)方式按“十”和“米”字均勻排列。對其強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如下表，
權(quán)利要求
1.玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，其特征在于選定一個(gè)含量最高的主元素或含量較高的生成酸性氧化物的元素作為測定元素，對熔片中選定的若干個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測，并對該元素的強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，當(dāng)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于O. 7時(shí)，該玻璃熔片具有足夠的均勻性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，其特征在于，以直徑為I毫米的微區(qū)對玻璃熔片進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，其特征在于，隨機(jī)選定若干個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，其特征在于，隨機(jī)選定9個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法，屬于光譜分析領(lǐng)域。該方法是選定一個(gè)含量最高的主元素或含量較高的生成酸性氧化物的元素作為測定元素，對熔片中選定的若干個(gè)微區(qū)進(jìn)行檢測，并對該元素的強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，當(dāng)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.7時(shí)，該玻璃熔片具有足夠的均勻性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的玻璃熔片均勻性的檢驗(yàn)方法具有操作簡單、測試效率高等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于X射線熒光光譜分析之中，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號G01N23/223GK102928451SQ20121042793
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者白雪冰, 洪飛, 王卿, 袁家義 申請人:白雪冰, 洪飛, 王卿, 袁家義